Выберите сталь для изготовления тяжелонагруженных коленчатых валов диаметром 60 мм

Кроме того, Ст4, как сталь обыкновенного качества имеет повышенное содержание серы и фосфора, которые понижают механические свойства и особенно сопротивление ударным нагрузкам.
Для такого ответственного изделия, как вал двигателя, поломка которого нарушает работу машины, применение более дешевой по составу стали обыкновенного качества нерационально.
Сталь 45 относится к классу качественной углеродистой, а сталь 20ХН3А – к классу высококачественной легированной стали. Они содержат соответственно 0,42-0,50 и 0,17-0,23 % С и принимают закалку. Для повышения прочности можно применять нормализацию или закалку с высоким отпуском. Последний вариант обработки сложнее, но позволяет
получить не только более высокие характеристики прочности, но и более высокую вязкость. В стали 45 минимальные значения ударной вязкости КС после нормализации составляют 200-300 кДж/м2, а после закалки и
отпуска с нагревом до 500 С достигают 600-700 кДж/м2.
Так как вал двигателя воспринимает в работе динамические нагрузки, а также и вибрации, более целесообразно применять закалку и отпуск. После закалки в воде углеродистая сталь 45 получает структуру мартенсита. Однако вследствие небольшой прокаливаемости углеродистой стали, эта структура в изделиях диаметром более 20-25мм образуется только в сравнительно
тонком поверхностном слое толщиной до 2-4 мм.
Последующий отпуск вызывает превращение мартенсита в сорбит только в тонком поверхностном слое, но не влияет на структуру и свойства основной массы изделия. Сталь со структурой сорбита отпуска обладает более высокими механическими свойс…